连铸机大包回转台称重系统关键部件研究

发布时间：2020-11-10 10:05

　　 本文课题来源于国家自然科学基金项目(51175388)“响应需求变更的设计过程演化机制与动态调控方法研究“和武钢-武汉科技大学产学研项目(武钢技2013-078)“炼钢总厂三分厂1#连铸机大包称量系统机械装置国产化攻关”,针对国内连铸机大包回转台称重系统普遍存在的称重传感器损坏、电缆缠绕拉伤、限位器失效和反应灵敏度差等问题,以武钢炼钢总厂三分厂1#连铸机大包回转台称重系统为对象进行研究。研究发现连铸机大包放入瞬间存在巨大水平和垂直冲击力,一旦限位器失效,会对称重传感器产生致命的伤害,因此,研发限位器成为本文的研究重点。本文借助有限元分析软件Workbench,对水平限位器进行了热-结构耦合仿真分析,分析不同内衬缓冲材料对水平限位器性能的影响,证明了金属橡胶材料作为限位器缓冲材料优于其他材料,并有效提高了装置使用寿命。运用Matlab对称重系统称重传感器进行动态特性建模,通过分析其阶跃响应曲线,确定采用时变滤波器的优化补偿方案,可显著提高称重传感器的动态响应速度和称量精度。研究结果表明金属橡胶可替代硅橡胶作为限位器的内衬缓冲材料,可有效提高限位器的使用寿命;采用时变滤波器可显著提高对称重传感器动态响应速度和称量精度。本文的研究成果具有很高的应用价值,对连铸机大包回转台称重系统自主创新具有一定的指导意义,对“中国制造2025”纲要提出的重大装备的关键部件自主保障起到了示范作用。
【学位单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TF341.6
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 连铸机研究现状
        1.2.2 连铸机大包回转台称重系统研究现状
        1.2.3 称重系统限位器研究现状
        1.2.4 称重传感器动态特性补偿研究现状
    1.3 本课题研究的主要内容及章节安排
第2章 大包回转台称重系统研究
    2.1 大包回转台称重系统
        2.1.1 大包回转台称重系统的称重装置
        2.1.2 大包回转台称重系统的附属设备
    2.2 大包回转台称重系统称重原理
    2.3 大包回转台称重系统误差分析及改进
        2.3.1 称重传感器的选型
        2.3.2 称重传感器的水平允许偏差
        2.3.3 称重传感器的过载保护
    2.4 小结
第3章 大包回转台称重系统水平限位器的优化及仿真
    3.1 水平限位器的优化
    3.2 水平限位器的多场耦合仿真与分析
        3.2.1 有限元热-结构多场耦合仿真理论介绍
        3.2.2 水平限位器结构仿真模型的建立
        3.2.3 水平限位器的多场耦合仿真与分析
    3.3 水平限位器的仿真结果分析
    3.4 小结
第4章 大包回转台称重系统称重传感器动态特性补偿
    4.1 称重传感器的动态特性
    4.2 称重传感器动态特性的补偿
    4.3 称重传感器动态特性的补偿优化
    4.4 小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录1 读硕士学位期间发表的专利
附录2 读硕士学位期间参加的科研项目

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本文编号：2877810